JDK源碼閱讀筆記：

https://github.com/kangjianwei/LearningJDK
<https://github.com/kangjianwei/LearningJDK>

如何閱讀源碼，是每個(gè)程序員需要面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

為什么需要閱讀源碼？從實(shí)用性的角度來(lái)看，主要有三個(gè)目的：第一，解決手頭的新問題或者新需求；第二，真正理解一部分理論的落地實(shí)現(xiàn)；第三，應(yīng)對(duì)面試。

端正心態(tài)

在準(zhǔn)備投身到閱讀源碼的事業(yè)之前，首先需要端正一下心態(tài)：

* 閱讀源碼是一場(chǎng)持久戰(zhàn)，淺嘗輒止的話，頂多能寫幾篇水文，吸點(diǎn)粉糊弄下新手，對(duì)自身實(shí)力的提高沒有顯著作用。
* 閱讀源碼是錦上添花，不是雪中送炭。如果你進(jìn)入一個(gè)全新的領(lǐng)域，首要的任務(wù)是讀文檔而不是讀源碼。
* 閱讀源碼不一定會(huì)讓你成為大神。大神有兩個(gè)方向：專家型和應(yīng)用型，無(wú)論你的發(fā)展偏向哪一方，大量實(shí)操才是最根本的保障。
* 閱讀源碼需要理論先行。比如閱讀Socket通信的代碼卻不知道TCP/UDP協(xié)議，那就像是無(wú)頭蒼蠅在亂撞而已。

在此，我更推薦把源碼閱讀當(dāng)成是一項(xiàng)興趣愛好去做，就好比有的人通過打游戲看直播放松，有的人通過刷新聞追熱劇放松，還有的人通過找朋友吹牛逼放松...不同的人會(huì)選擇不同的勞逸結(jié)合方式，我更喜歡不寫代碼的時(shí)候，通過看別人的代碼來(lái)放松。


作為一名Javaer，朝夕相處的JDK自然是你遇到的第一處寶藏之地。從閱讀JDK代碼出發(fā)，可以深入理解Java的一些新老特性，并學(xué)習(xí)部分設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用，以及為將來(lái)閱讀更龐大的框架打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)與頑強(qiáng)的心理基礎(chǔ)。

選擇工具

工欲善其事必先利其器，起步之前，需要先選擇一款源碼閱讀工具。在工具的選擇上，同行的建議很多，我大致將其分為四類：

*
文本型工具（該分類可能會(huì)有爭(zhēng)議，不過這不是重點(diǎn)...）
例如Nodepad++、EditPlus、UEStudio、Sublime、VsCode、Vim等

*
專家型工具
例如Source Insight、Understand、OpenGrok（也是很多在線工具的基石）等

*
在線工具（好幾個(gè)在線網(wǎng)站已經(jīng)掛了）
例如openjdk <https://hg.openjdk.java.net/>、SearchCode <https://searchcode.com/>等

*
IDE
例如eclipse/myeclipse、IDEA等

從個(gè)人喜好講，我推薦IDEA和UEStudio（搭配UltraFinder）配合使用。

IDEA作為強(qiáng)大的Java生產(chǎn)工具，用來(lái)閱讀Java源碼顯然再合適不過。而UEStudio
可以作為臨時(shí)查看Java文件或者查看JDK中部分C++代碼時(shí)的選擇，再搭配UltraFinder，實(shí)現(xiàn)跨文件的任意符號(hào)搜索，很實(shí)用。

關(guān)于閱讀環(huán)境的搭建，參見我在https://github.com/kangjianwei/LearningJDK中的描述即可。

閱讀順序


JDK的項(xiàng)目歷經(jīng)了十幾個(gè)大版本，算上開源社區(qū)的貢獻(xiàn)，經(jīng)手的人可能也達(dá)到上千人。對(duì)于這種龐大的項(xiàng)目，一次性讀完肯定是不可能，必須先找到一個(gè)恰當(dāng)?shù)娜肟冢帜K來(lái)一點(diǎn)點(diǎn)啃完。

可能的一種閱讀順序是：

*
基本類型的包裝類（Character放在最后）

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String、StringBuffer、StringBuilder、StringJoiner、StringTokenizer（補(bǔ)充正則表達(dá)式的知識(shí)）

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CharacterIterator、StringCharacterIterator、CharsetProvider、CharsetEncoder、CharsetDecoder（較難）

*
java.util.function下的函數(shù)表達(dá)式

*
java.nio下的各種Buffer實(shí)現(xiàn)

*
java.lang.ref和jdk.internal.ref下的各種引用：軟引用/弱引用/虛引用

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Unsafe的實(shí)現(xiàn)（JDK9之后有兩個(gè)同名類，一個(gè)引用了另一個(gè)，建議放在一起閱讀）

*
java.util.stream下的流式編程的實(shí)現(xiàn)（很難）

*
Thread和ThreadLocal

*
Math、Random、BigInteger、BigDecimal

*
java.lang.reflect下反射的實(shí)現(xiàn)（先掌握J(rèn)DK 9之后引入的模塊系統(tǒng)）

*
ClassLoader的實(shí)現(xiàn)

*
javax.lang.model下Java語(yǔ)言模型的實(shí)現(xiàn)（可以參考Java官方語(yǔ)法文檔
<https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se12/html/index.html>）

*
注解（需要徹底掌握）

*
Timer、ResourceBundle、Properties

*
時(shí)間日期類型（尤其是Java8新增的部分）

*
java.lang.reflect.Proxy， JDK默認(rèn)的動(dòng)態(tài)代理

*
java.util.concurrent并發(fā)包。先讀原子類，再讀鎖的實(shí)現(xiàn)類，最后閱讀那些并發(fā)工具的實(shí)現(xiàn)（很難）

*
集合框架，主要是三大類：List、Set、Map（先讀非線程安全的實(shí)現(xiàn)，再讀線程安全的實(shí)現(xiàn)）

*
網(wǎng)絡(luò)編程（主要閱讀Socket通信部分，后續(xù)可以閱讀HttpClient的實(shí)現(xiàn)）

*
IO/NIO/BIO（很難）

*
Files、Path等文件操作工具類

*
sql、xml處理類/接口

*
......

注意，這里說(shuō)的順序只是一個(gè)大致的方向，并不代表需要絕對(duì)按照這個(gè)名單來(lái)。

在閱讀某一個(gè)代碼時(shí)，往往會(huì)牽涉到很多別的代碼，這個(gè)時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生很多閱讀分支，分支的走向，并不在上述名單之內(nèi)。

善用技巧

閱讀代碼的技巧，因人而異。就像一千位讀者，就有一千部哈姆雷特，每個(gè)人對(duì)這件事的看法并不相同。在此，我只談下個(gè)人的一些經(jīng)驗(yàn)。

*
理論先行。閱讀某一個(gè)模塊時(shí)，先搜索它的理論支撐，甚至可以先看別人的閱讀經(jīng)驗(yàn)，有了一個(gè)大致的了輪廓之后，自己再去實(shí)踐。

*
必須試用。面對(duì)一個(gè)新的類，最好是先搜索一下它的基本用法，寫成一個(gè)小的示例，并從這個(gè)示例中用到的方法入手，去分析這個(gè)類。

*
巧用調(diào)試
。關(guān)于IDEA中debug的使用方式，超出了本文的講述范圍。值的注意的是，除了需要學(xué)習(xí)常用的運(yùn)行時(shí)調(diào)試，還需要學(xué)習(xí)編譯時(shí)調(diào)試，這個(gè)在閱讀Java語(yǔ)言模型那塊的代碼時(shí)很有用。

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分清主次
。類與類之間呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在閱讀某個(gè)類的時(shí)候，不可避免地需要先去閱讀它引用的其他類。但是，如果它引用的類很復(fù)雜，則建議先放一放，做個(gè)標(biāo)記，回頭再讀。不過，如果在閱讀多個(gè)類時(shí)，其調(diào)用鏈最終都指向了同一個(gè)類，那么這個(gè)類就必須先拿下了。

*
業(yè)務(wù)為先。如果一個(gè)類太過龐大，則先將其中的方法按功能歸類，捋清大致的執(zhí)行流程，接下來(lái)再逐個(gè)功能地去攻克。

*
不求甚解。有些方法不需要搞清楚實(shí)現(xiàn)過程，只需要了解它的作用。比如一些特定領(lǐng)域的算法，對(duì)某些規(guī)則的解析等。

*
以點(diǎn)帶面
。如果看懂了某一個(gè)方法，就要搜索該方法的所有應(yīng)用之處，驗(yàn)證自己的想法是否正確，并在應(yīng)用之處寫下注釋。哪怕理解的有誤差也沒事，回頭有新的理解再批量修改。對(duì)于字段的閱讀與理解，也建議采取此種方式。

*
勇于試錯(cuò)
。很多接口方法的描述很抽象，在不同的實(shí)現(xiàn)類中意義相差很大。此時(shí)先弄懂一個(gè)類的實(shí)現(xiàn)，然后拿著在這個(gè)類中的理解去解讀另外的實(shí)現(xiàn)類，如果解讀有誤，再逐漸修復(fù)。不要指望一次性就能正確地理解某個(gè)方法的作用，理解錯(cuò)誤，不妨礙繼續(xù)前進(jìn)。

*
留意注釋
。大部分公開的方法上都有相應(yīng)的注釋，這是快速理解這個(gè)方法的重要途徑。注釋建議拿到谷歌翻譯下去閱讀，當(dāng)然，如果能流利閱讀英文就更好了。不過，很多時(shí)候，注釋是令人沮喪的：看完之后完全不知道他在說(shuō)啥。這個(gè)也很正常，因?yàn)橛行┳⑨屩袝?huì)涉及到很多行業(yè)術(shù)語(yǔ)或通用解決方案的描述，如果之前沒有這些理論背景，大概率是讀不懂注釋的。原生注釋不是萬(wàn)能的，有時(shí)候甚至很雞肋：你不理解這個(gè)方法之前，也不理解他的注釋，等你理解了這個(gè)方法，才會(huì)覺得這些注釋說(shuō)得對(duì)。因此，我建議留意注釋，但別依賴注釋，有時(shí)候搜索其他網(wǎng)友的理解，再結(jié)合自己的閱讀，會(huì)來(lái)的更舒服一些。

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勤做筆記。有一點(diǎn)靈感，就需要記錄一下，最好是直接記錄在源碼對(duì)應(yīng)的位置，而且能詳細(xì)就別簡(jiǎn)略，好記性終究抵不過爛筆頭。

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循序漸進(jìn)
。在頭腦清醒的時(shí)候，打開源碼讀一讀，感覺讀不懂的時(shí)候，就不要繼續(xù)死磕了，應(yīng)該放下干點(diǎn)別的，或者改天再讀。我讀完一個(gè)類，時(shí)間跨度可能會(huì)超過一個(gè)月，這是個(gè)不斷補(bǔ)充和完善的過程，不可能一次性就搞定。有時(shí)候眼看就讀懂了，但就是差一點(diǎn)點(diǎn)關(guān)鍵性的理解，這個(gè)時(shí)候人就容易急，急就容易燥，燥就容易慌，慌就容易亂，亂就容易砸鼠標(biāo)。所以，一旦覺得遇到瓶頸，那就及時(shí)終止吧，因?yàn)槟憧赡苄枰潘纱竽X，以及補(bǔ)充一些缺失的基礎(chǔ)理論了。

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